Análise da viabilidade econômica do sistema de recompressão mecânica do vapor para produção do etanol hidratado.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1998 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8051 |
Resumo: | A destilação e um processo que consome grande quantidade de energia e representa uma fração considerável dos custos de capital e operacional nas industrias químicas e petroquímicas. A implantação de uma bomba de calor no sistema de destilação e uma técnica que reduz o custo operacional, em virtude da economia de energia gerada pelo processo, apesar do investimento adicional ser altamente elevado. O objetivo deste estudo e verificar a viabilidade econômica do sistema de destilação com recompressão mecânica do vapor para separação da mistura etanol-água tendo como função objetivo a taxa e o tempo de retorno do investimento adicional. Neste estudo dividido em três etapas, utiliza-se um simulador comercial (HYSIM versão C2.54). Na primeira etapa, simula-se a unidade de destilação convencional e faz-se uma avaliação dos custos, visando estabelecer condições ótimas de operação. Na segunda etapa, simula-se o sistema de destilação adaptado com bomba de calor por recompressão direta do vapor e nesta etapa e feita a avaliação econômica, do processo mediante comparação dos resultados com aqueles obtidos para o sistema de destilação convencional, cuja condição de operação e a estabilidade mecânica (pressão 1,5 atm) na base. Finalmente, analisa-se o efeito da queda de pressão através da coluna de destilação. Nestas condições, os resultados mostram que o uso da recompressão direta do vapor não e viável economicamente (taxa de retorno de 7,0% ao ano). Por outro lado, modificando-se a pressão de base, para 1.2 atm, esta taxa aumenta para 14% ao ano. Este resultado reflete na sensibilidade do projeto a pressão e o quanto a sua redução viabiliza o sistema com bomba de calor. |
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Análise da viabilidade econômica do sistema de recompressão mecânica do vapor para produção do etanol hidratado.Economic viability analysis of the mechanical vapor recompression system for hydrous ethanol production.EtanolEtanol HidratadoViabilidade EconômicaBombas de CalorSistema de Destilação ConvencionalCusto OperacionalSimulação do SistemaOtimizaçãoEthanolHydrous EthanolEconomic ViabilityHeat PumpsConventional Distillation SystemOperational CostSystem SimulationOptimizationA destilação e um processo que consome grande quantidade de energia e representa uma fração considerável dos custos de capital e operacional nas industrias químicas e petroquímicas. A implantação de uma bomba de calor no sistema de destilação e uma técnica que reduz o custo operacional, em virtude da economia de energia gerada pelo processo, apesar do investimento adicional ser altamente elevado. O objetivo deste estudo e verificar a viabilidade econômica do sistema de destilação com recompressão mecânica do vapor para separação da mistura etanol-água tendo como função objetivo a taxa e o tempo de retorno do investimento adicional. Neste estudo dividido em três etapas, utiliza-se um simulador comercial (HYSIM versão C2.54). Na primeira etapa, simula-se a unidade de destilação convencional e faz-se uma avaliação dos custos, visando estabelecer condições ótimas de operação. Na segunda etapa, simula-se o sistema de destilação adaptado com bomba de calor por recompressão direta do vapor e nesta etapa e feita a avaliação econômica, do processo mediante comparação dos resultados com aqueles obtidos para o sistema de destilação convencional, cuja condição de operação e a estabilidade mecânica (pressão 1,5 atm) na base. Finalmente, analisa-se o efeito da queda de pressão através da coluna de destilação. Nestas condições, os resultados mostram que o uso da recompressão direta do vapor não e viável economicamente (taxa de retorno de 7,0% ao ano). Por outro lado, modificando-se a pressão de base, para 1.2 atm, esta taxa aumenta para 14% ao ano. Este resultado reflete na sensibilidade do projeto a pressão e o quanto a sua redução viabiliza o sistema com bomba de calor.Distillation is a great user of energy and this represents a good part of the capital and operacional costs in the chemicals and petrochemicals industries. The use of a heat-pump in distillation process is a way to reduce the operacional cost due to the economy of energy from the process despite the adicional apport be greater. The objective of is this study is to verify the economic viability of the system of distillation with mechanic recompression of vapor for separation of the mixture ethanol-water with tax and time of return on additional investment as objective function. The study, divided in three parts, used for simulation of the systems with commercial simulator (HYSIM version C2.54). In the first stage, a conventional distillation unit is simulated and an evaluation of the costs done, aiming at to establish excellent conditions of operation. An adapted distillation system with a direct recompression vapor heatpump is simulate in the second stage, with an economic evaluation, comparing the results with those of a convencional distillation system operating at 1,5 atm. Fially, the effect of the pressure drop through the distillation column is investigated. In that condition, the results shows the use of a vapor recompression scheme is not economically attractive , the return on investment beeing 7.0% per year. Changing the pressure for 1,2 atm, the return on investment increases to 14% per year. This results shows the sensibility of the project regarding the pressure and how much its reduction turns available the heat-pump scheme.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGFOSSY, Michel François.FOSSY, M. F.http://lattes.cnpq.br/2098082949939565COSTA, Nagel Alves.COSTA, N. A.http://lattes.cnpq.br/0172323790934673BARROS, Antônio André Chivanga.SALES, Luiz Gonzaga Vasconcelos.SILVA, Lily Maciene Diniz.1998-03-192019-10-14T12:15:40Z2019-10-142019-10-14T12:15:40Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8051SILVA, Lily Maciene Diniz. Análise da viabilidade econômica do sistema de recompressão mecânica do vapor para produção do etanol hidratado. 1998. 156f. 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A destilação e um processo que consome grande quantidade de energia e representa uma fração considerável dos custos de capital e operacional nas industrias químicas e petroquímicas. A implantação de uma bomba de calor no sistema de destilação e uma técnica que reduz o custo operacional, em virtude da economia de energia gerada pelo processo, apesar do investimento adicional ser altamente elevado. O objetivo deste estudo e verificar a viabilidade econômica do sistema de destilação com recompressão mecânica do vapor para separação da mistura etanol-água tendo como função objetivo a taxa e o tempo de retorno do investimento adicional. Neste estudo dividido em três etapas, utiliza-se um simulador comercial (HYSIM versão C2.54). Na primeira etapa, simula-se a unidade de destilação convencional e faz-se uma avaliação dos custos, visando estabelecer condições ótimas de operação. Na segunda etapa, simula-se o sistema de destilação adaptado com bomba de calor por recompressão direta do vapor e nesta etapa e feita a avaliação econômica, do processo mediante comparação dos resultados com aqueles obtidos para o sistema de destilação convencional, cuja condição de operação e a estabilidade mecânica (pressão 1,5 atm) na base. Finalmente, analisa-se o efeito da queda de pressão através da coluna de destilação. Nestas condições, os resultados mostram que o uso da recompressão direta do vapor não e viável economicamente (taxa de retorno de 7,0% ao ano). Por outro lado, modificando-se a pressão de base, para 1.2 atm, esta taxa aumenta para 14% ao ano. Este resultado reflete na sensibilidade do projeto a pressão e o quanto a sua redução viabiliza o sistema com bomba de calor. |
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